本发明涉及氧化铈制备,具体为一种掺杂层状氧化铈及其制备方法。
背景技术:
1、现有技术中,清除甲醛的方式主要有以下几种:一是通过光触媒催化分解甲醛;二是采用负载纳米贵金属(铂、钯、铑)的方式,催化分解甲醛;三是通过活性锰分解甲醛。第一种方式对光的依赖性高,导致使用受限。第二种方式的处理成本高。第三种方式虽然具有分解效率高和无光的依赖性的优点,但是活性锰的颜色深,限制了其使用范围。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种掺杂层状氧化铈及其制备方法,旨在改善现有除甲醛方法中存在的光依赖性高、成本高、颜色深和使用范围窄的问题。
2、按照本发明的一个方面,提供一种掺杂层状氧化铈,按质量百分比,该掺杂层状氧化铈的组分为ce:50-80%,o:10-30%,h:1-10%,c:1-5%,n:1-5%,k:0.1-5,si:0-5,s:0.01-1%,mn:0.01-1%,fe:0.01-1%。
3、按照本发明的第二方面,提供一种以氧化石墨烯为载体制备掺杂层状氧化铈的方法,包括以下步骤:
4、s1、选取含氧量35-45%的氧化石墨烯,将粒径处理至150-250nm,配置成浓度为0.5-2%的氧化石墨烯分散液或氧化石墨烯分散膏,并调节ph至2-5;
5、s2、在溶液中进行氨基改性,升温至35-85℃,保温2h,自然降温后,调节分散液ph至5-7,然后进行离心、洗涤除杂,在40-100℃温度范围内干燥8小时,得到氨基化石墨烯;
6、s3、将氨基化石墨烯配置成浓度为0.1-1%的分散液,标记为分散液a;
7、s4、将硝酸铈配置成2-10%溶液,标记为溶液b;
8、s5、将溶液b逐滴加入分散液a,并进行搅拌,溶液b与分散液a的质量比为0.1:1-10:1,滴加完成后搅拌均匀,使硝酸铈与氨基化石墨烯充分混合均匀,调整ph值至5-9,标记为混合液c;
9、s6、搅拌混合液c,并升温至45-85℃,促进氨基化石墨烯的氨基水解,保温1-24小时,自然降温,室温陈化0.1-24小时,得到均匀附着有氢氧化铈的氧化石墨烯悬浊液,然后进行离心、洗涤除杂,在40-100℃温度下干燥8小时,得到掺杂氧化石墨烯的氢氧化铈,标记为固体d;
10、s7、将固体d放入管式炉中,通氮气、氧气中的一种或两种,升温至300-600℃,加热1-6小时,根据温度计时间的不同,得到不同掺杂物含量,含有一定配位键的掺杂层状氧化铈ce0.8-1.2o2。
11、进一步的,所述步骤s2中,进行氨基改性的改性剂可选择氨水、脲、氨基类硅烷偶联剂中的一种或多种。
12、进一步的,所述步骤s5中,搅拌转速为20-200转/分钟,滴加完成后室温下搅拌10分钟。
13、进一步的,所述步骤s1中,调节ph使用稀硝酸。
14、进一步的,所述步骤s2中,调节ph使用氢氧化钾。
15、与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过本发明多提供的方法制备的氧化铈,具有除甲醛功能,且与现有处理甲醛的技术相比,具有无光依赖性、成本低的优点。而且氧化铈的颜色要比活性锰的颜色浅的多,所以通过本发明多提供的方法制备的氧化铈,可用于制备喷剂、涂料、胶水、壁纸、布料等装修材料,具有使用范围广的优点。
1.一种掺杂层状氧化铈,其特征在于,按质量百分比,该掺杂层状氧化铈的组分为ce:50-80%,o:10-30%,h:1-10%,c:1-5%,n:1-5%,k:0.1-5,si:0-5,s:0.01-1%,mn:0.01-1%,fe:0.01-1%。
2.一种以氧化石墨烯为载体制备掺杂层状氧化铈的方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种以氧化石墨烯为载体制备掺杂层状氧化铈的方法,其特征在于,所述步骤s2中,进行氨基改性的改性剂可选择氨水、脲、氨基类硅烷偶联剂中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种以氧化石墨烯为载体制备掺杂层状氧化铈的方法,其特征在于,所述步骤s5中,搅拌转速为20-200转/分钟,滴加完成后室温下搅拌10分钟。
5.根据权利要求2所述的一种以氧化石墨烯为载体制备掺杂层状氧化铈的方法,其特征在于,所述步骤s1中,调节ph使用稀硝酸。
6.根据权利要求2所述的一种以氧化石墨烯为载体制备掺杂层状氧化铈的方法,其特征在于,所述步骤s2中,调节ph使用氢氧化钾。